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Capítulo 5 - Modelado de Sistemas
Lectura 1
1
Chapter 5 System modeling

Los temas tratados
²Los modelos de contexto
²modelos de interacción
²Los modelos estructurales
²Modelos de comportamiento
²Ingeniería dirigida por modelos
2

La modelación de sistemas
²La modelación de sistemas es el proceso de elaboración
de modelos abstractos de un sistema, con cada modelo
que presenta una vista o perspectiva diferente de ese
sistema.
²La modelación de sistemas ahora ha llegado a significar
lo que representa un sistema que utiliza algún tipo de
notación gráfica, que ahora es casi siempre basada en
anotaciones en el Lenguaje Unificado de Modelado (UML).
²La modelación de sistemas ayuda al analista a entender
la funcionalidad del sistema y se utilizan modelos para
comunicarse con los clientes.
3

Modelos de sistemas existentes y planificados
²Los modelos del sistema existente se utilizan durante la ingeniería de
requisitos. Ellos ayudan a clarificar al sistema existente y se pueden
utilizar como base para la discusión de sus fortalezas y debilidades.
Estos se llevan a los requisitos para el nuevo sistema.
²Los modelos del nuevo sistema se utilizan durante la ingeniería de
requisitos para ayudar a explicar los requisitos propuestos a otros
actores del sistema. Los ingenieros utilizan estos modelos para discutir
las propuestas de diseño y documentar el sistema de aplicación.
²En un proceso de ingeniería basado en modelos, es posible generar
una implementación completa o parcial del sistema desde el modelo
del sistema.
4

Perspectivas del sistema
²Una perspectiva externa, donde se modela el contexto o
el entorno del sistema.
²Una perspectiva de interacción, donde se modelan las
interacciones entre un sistema y su entorno, o entre los
componentes de un sistema.
²Una perspectiva estructural, donde se modela la
organización de un sistema o de la estructura de los datos
que son procesados por el sistema.
²Una perspectiva conductual, en la que modelar el
comportamiento dinámico del sistema y la forma en que
responde a los eventos.
5

Tipos de diagramas UML
²Los diagramas de actividades, que muestran las actividades
involucradas en un proceso o en el procesamiento de datos.
²Diagramas de casos de uso, los cuales muestran las
interacciones entre un sistema y su entorno.
²Los diagramas de secuencia, que muestran las interacciones
entre los actores y el sistema y entre los componentes del
sistema.
²Los diagramas de clases, que muestran las clases de objetos
en el sistema y las asociaciones entre estas clases.
²Diagramas de estado, que muestran cómo el sistema
reacciona a los acontecimientos internos y externos.
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El uso de modelos gráficos
²Como una forma de facilitar el debate sobre un sistema
existente o propuesto modelos incompletos e incorrectos
esten bien ya que su papel es apoyar la discusión.
²Como una manera de documentar un modelo de sistema
actual debe ser una representación exacta del sistema,
pero no tiene que ser completa.
²Como una descripción detallada del sistema que se
puede utilizar para generar un sistema de modelos de
aplicación tienen que ser a la vez correcta y completa.
7

Los modelos de contexto
²Se utilizan modelos de contexto para ilustrar el
contexto operativo de un sistema que muestran lo que se
encuentra fuera de los límites del sistema.
²Las preocupaciones sociales y organizacionales pueden
influir en la decisión sobre dónde situar los límites del
sistema.
²Los modelos arquitectónicos muestran el sistema y su
relación con otros sistemas.
8

Límites del sistema
²Los límites del sistema se establecen para definir lo que
está dentro y lo que está fuera del sistema, que muestran
otros sistemas que se utilizan o dependen del sistema que
está siendo desarrollado.
²La posición de los límites del sistema tiene un efecto
profundo en los requisitos del sistema.
²La definición de un límite del sistema es un juicio
político.Puede haber presiones para desarrollar los límites
del sistema que aumentan y / o disminuyen la influencia o
la carga de trabajo de las diferentes partes de una
organización.
9

El contexto del MHC-PMS
10

Perspectiva del proceso
²Los modelos de contexto, simplemente muestran los
otros sistemas en el medio ambiente, no cómo se utiliza el
sistema que está siendo desarrollado en ese entorno.
²Los modelos de proceso revelan cómo se utiliza el
sistema en desarrollo en los procesos de negocio más
amplias.
²Diagramas de actividades de UML se pueden utilizar
para definir los modelos de procesos de negocio.
11

Modelo de proceso de la detención involuntaria
12

Modelos de interacción
²El modelado de la interacción del usuario es importante
ya que ayuda a identificar las necesidades de los usuarios.
²El modelado de interaccion de sistema a sistema resalta
los problemas de comunicación que puedan surgir.
²La interacción de componentes de modelado nos ayuda
a comprender si una estructura del sistema propuesto es
probable que ofrecer el rendimiento y la fiabilidad del
sistema necesario.
²Los diagramas de casos y diagramas de secuencia se
pueden utilizar para el modelado de la interacción.
13

Modelado de casos de uso
²Los casos de uso se desarrollaron originalmente para
apoyar la obtención de requisitos y ahora están
incorporadas en el UML.
²Cada caso de uso representa una tarea discreta que
implica la interacción externa con un sistema.
²Los actores de un caso de uso pueden ser personas u
otros sistemas.
²Representado esquemáticamente para proporcionar una
visión general de los casos de uso y en una forma más
detallada textual.
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Uso de datos de transferencia de caso
²Un caso de uso en el MHC-PMS
15

Descripción tabular del caso de uso "Transferir
datos"
MHC-PMS:
Transfer data`
actor Recepcionista médica, sistema de registros de pacientes (PRS)
Descripcion Una recepcionista puede transferir datos desde el MHC-PMS
a una base de datos de registro de pacientes en general que
sea mantenida por una autoridad de salud. La información
transferida puede o bien se actualizará la información
personal (dirección, teléfono, etc) o un resumen del
diagnóstico y tratamiento del paciente.
Datos Información personal del paciente, resumen del tratamiento
estimulo Comando de usuario expedido por recepcionista médica
Respuesta La confirmación de que la ERP se ha actualizado
comentario La recepcionista debe tener permisos de seguridad
apropiados para acceder a la información del paciente y el
PRS.
16

Los casos de uso en el MHC-PMS que implica el
papel 'Médico Recepcionista'
17

Los diagramas de secuencia
²Los diagramas de secuencia son parte de la UML y se
utilizan para modelar las interacciones entre los actores y
los objetos dentro de un sistema.
²Un diagrama de secuencia muestra la secuencia de
interacciones que tienen lugar durante un caso de uso en
particular o un caso de uso de instancia.
²Los objetos y los actores involucrados están listados en
la parte superior del diagrama, con una línea de puntos
trazada verticalmente a partir de estos.
²Las interacciones entre los objetos se indican mediante
flechas anotadas.
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Diagrama de secuencia para Ver la información
del paciente
19
Paciente info MHC-PMS BD Autorizacion
Ver info
Reporte
Autoriza
Autorizacion
Paciente info
Autorizacion
Ok
Autorizacion
Fallo
Error

Diagrama de secuencia para la transferencia de
datos
20
Paciente info MHC-PMS BD Autorizacion
Actualizacion
Actualizacion
RPS Actualizacion
(TF Actualizacion
Actualizacion
OK
Mensaje Ok
Actualizacion
agenda Actualizacion
autorizacion
autorizacion
Resumen
actualizar
Autorizacion
ok
Mensaje Ok

Los modelos estructurales
²Los modelos estructurales de software muestran la
organización de un sistema en función de los componentes
que conforman este sistema y sus relaciones.
²Los modelos estructurales pueden ser modelos
estáticos, que muestran la estructura del diseño del
sistema, o de los modelos dinámicos, que muestran la
organización del sistema cuando se está ejecutando.
²Puede crear modelos estructurales de un sistema
cuando se está discutiendo y el diseño de la arquitectura
del sistema.
21

Los diagramas de clases
²Los diagramas de clases se utilizan en el desarrollo de
un modelo de sistema orientado a objetos para mostrar las
clases de un sistema y las asociaciones entre estas clases.
²Una clase de objeto puede ser pensado como una
definición general de un tipo de objeto del sistema.
²Una asociación es una relación entre clases que indica
que hay alguna relación entre estas clases.
²Cuando está desarrollando modelos durante las primeras
etapas del proceso de ingeniería de software, objetos
representan algo en el mundo real, tal como un paciente,
una prescripción, médico, etc.
22

Clases UML y asociación
23
Paciente Historial del
paciente

Las clases y asociaciones en el MHC-PMS
24

La clase de consulta
25
Consulta
---------------------------------
Doctores
Fecha
Hora
Clinica
Razon
Prescripcion medica
Tratamiento
Notas de voz
--------------------------------
Nuevo
Prescripcion
Record de notas

Puntos clave
²Un modelo es una visión abstracta de un sistema que hace caso omiso de
los detalles del sistema. Modelos de sistemas complementarios se pueden
desarrollar para mostrar contexto, las interacciones, la estructura y el
comportamiento del sistema.
²Los modelos de contexto muestran cómo un sistema que se está modelando
se coloca en un ambiente con otros sistemas y procesos.
²La utillizacion de diagramas de casos y diagramas de secuencia se utilizan
para describir las interacciones entre usuarios y sistemas en el sistema que
está siendo diseñado. Los casos de uso describen las interacciones entre un
sistema y los actores externos; diagramas de secuencia añadir más
información a éstos, mostrando las interacciones entre los objetos del sistema.
²Los modelos estructurales muestran la organización y la arquitectura de un
sistema. Los diagramas de clases se utilizan para definir la estructura estática
de clases en un sistema y sus asociaciones.
Chapter 5 System modeling 26

Chapter 5 – Modelado del sistema
Lectura 2
27

Generalización
²La generalización es una técnica cotidiana que
utilizamos para gestionar la complejidad.
²En lugar de aprender las características detalladas de
cada entidad que experimentamos, ponemos estas
entidades en las clases más generales (animales, coches,
casas, etc) y aprender las características de estas clases.
²Esto nos permite inferir que los diferentes miembros de
estas clases tienen algunas características comunes por
ejemplo, ardillas y ratas son roedores.

Generalización
²En los sistemas de modelado, a menudo es útil examinar las clases
de un sistema para ver si hay posibilidades de generalización. Si se
proponen cambios, entonces usted no tiene que mirar a todas las
clases en el sistema para ver si se ven afectados por el cambio.
²En lenguajes orientados a objetos, como Java, la generalización se
realiza utilizando los mecanismos de herencia de clases integradas en
el lenguaje.
²En una generalización, los atributos y las operaciones asociadas a
las clases de nivel superior también están asociadas a las clases de
menor nivel.
²Las clases de nivel inferior son subclases que heredan los atributos y
operaciones de sus superclases. Estas clases de nivel inferior son mas
especificos a continuación, añadir atributos y operaciones.

Una jerarquía de generalización
30
Doctor
Doctor del
hospital
Practicante
general
consultante
Equipo del
doctor
aprendiz Doctor
calificado

Una jerarquía de generalización con el detalle
añadido
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Doctor
----------------
Nombre
Telefono
Email
----------------
Registro
eliminar
Doctor del
hospital
----------------
Personal
buscar
Practicante
general
----------------
Practica
direccion

Modelos de agregación de la clase Object
²Un modelo de agregación muestra cómo las clases que
son colecciones se componen de otra clases.
²Los modelos de agregación son similares a la parte de
la relación en los modelos de datos semánticos.
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La asociación de agregación
33
Historial del
paciente
paciente Consulta

Modelos de comportamiento
²Modelos de comportamiento son los modelos del
comportamiento dinámico de un sistema, ya que se está
ejecutando. Ellos muestran lo que ocurre o lo que se
supone que sucede cuando un sistema responde a un
estímulo de su entorno.
²Usted puede pensar en estos estímulos por ser de dos
tipos:
²Algunos de los datos que llega tienen que ser
procesados por el sistema.
²En algunos casos sucede que el procesamiento del
sistema es desencadenante. Los eventos pueden estar
asociados de datos, aunque esto no es siempre el caso.
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El modelado de datos impulsado
²Muchos sistemas empresariales son sistemas de
procesamiento de datos que son
impulsados principalmente por datos. Ellos son controlados
por la entrada de datos al sistema, con relativamente poco
procesamiento de eventos externos.
²Los modelos de datos impulsado muestran la secuencia
de las acciones involucradas en el procesamiento de datos
de entrada y generar una salida asociada.
²Ellos son particularmente útiles durante el análisis de los
requisitos, ya que pueden ser utilizados para mostrar el
procesamiento de extremo a extremo en un sistema.
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Un modelo de actividad de la operación de la
bomba de insulina
36

El procesamiento de pedidos
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Modelado por eventos
²Sistemas de tiempo real son a menudo por eventos, con
el procesamiento de datos mínima. Por ejemplo, un
sistema de conmutación de teléfono fijo responde a
eventos como "gancho receptor apagado 'generando un
tono de marcado.
²Modelado por eventos muestra cómo un sistema
responde a acontecimientos externos e internos.
²Se basa en la suposición de que un sistema tiene un
número finito de estados y que los acontecimientos
(estímulos) puede causar una transición de un estado a
otro.

Modelos de máquina del Estado
²Estos modelan el comportamiento del sistema en
respuesta a eventos externos e internos.
²Muestran las respuestas del sistema a los estímulos tan
a menudo se utilizan para el modelado de sistemas de
tiempo real.
²Modelos de máquinas de estado muestran los estados
del sistema como nodos y eventos como arcos entre estos
nodos. Cuando ocurre un evento, el sistema pasa de un
estado a otro.
²Statecharts son una parte integral de la UML y se utilizan
para representar los modelos de máquina de estados.
39

Diagrama de estado de un horno de microondas
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Los Estados y los estímulos para el horno de
microondas(a)
State Description
Esperando El horno está a la espera para la entrada. La pantalla muestra la hora
actual.
Mitad del poder La potencia del horno es de 300 vatios. La mitad de la energía La pantalla
muestra ’.
Poder completo La fuente de horno se establece en 600 vatios. Máxima potencia La
pantalla muestra '’.
Fijar hora El tiempo de cocción se ajusta al valor de entrada del usuario. La pantalla
muestra el tiempo de cocción seleccionado y se actualiza a medida que el
tiempo se ajusta.
desactivado El funcionamiento del horno está deshabilitado por seguridad. Luz
interior del horno está encendido. La pantalla muestra "No está listo’.
activar Se habilita el funcionamiento del horno. Luz interior del horno está
apagado. La pantalla muestra "Listo para cocinar '
operacion Horno en funcionamiento. Luz interior del horno está encendido. La
pantalla muestra la cuenta atrás del temporizador. Al término de la
cocción, el zumbador suena durante cinco segundos. La luz del horno está
encendido. La pantalla muestra 'Cocinando completa ", mientras suena
41

Los Estados y los estímulos para el horno de
microondas(b)
Stimulus Description
Medio poder El usuario ha pulsado el botón de media potencia.
Maximo poder El usuario ha pulsado el botón de alta potencia.
tiempo El usuario ha pulsado el botón de alta potencia
numero
El usuario ha pulsado una tecla numérica
Abrir puerta El interruptor de la puerta del horno no está
cerrada.
cerrar El interruptor de la puerta del horno está cerrada.
comenzar El usuario ha pulsado el botón de Inicio.
Cancelar The user has pressed the Cancel button.
42

El funcionamiento del horno de microondas
43

Ingeniería dirigida por modelos
²Ingeniería dirigida por modelos (MDE) es un enfoque
para el desarrollo de software donde los modelos en lugar
de los programas son los principales resultados del
proceso de desarrollo.
²Los programas que se ejecutan en una plataforma de
hardware / software a continuación se generan
automáticamente a partir de los modelos.
²Los defensores de la MDE sostienen que esto eleva el
nivel de abstracción en la ingeniería de software para que
los ingenieros ya no tienen que preocuparse por los
detalles del lenguaje de programación o las características
específicas de plataformas de ejecución.

El uso de la ingeniería dirigida por modelos
²Ingeniería dirigida por modelos se encuentra todavía en una etapa temprana
de desarrollo, y no está claro si si o no tendrá un efecto significativo en la
práctica de la ingeniería de software.
²Pros
§Permite a los sistemas que se examinarán en los niveles superiores de abstracción
§Generación de código significa automáticamente que es más barato para adaptar
los sistemas a las nuevas plataformas
§Contras
Modelos para la abstracción y no necesariamente adecuado para un plan de
implementación de la generación de código pueden ser compensados por los costes de
traductores en desarrollo para nuevas plataformas.

Model Driven Architecture
²Model-Driven Architecture (MDA), fue el precursor de la
ingeniería dirigida por modelos más general
²MDA es un enfoque basado en modelos centrados en el
diseño e implementación de software que utiliza un
subconjunto de los modelos UML para describir un
sistema.
²Se crean modelos a diferentes niveles de abstracción.
Desde un alto nivel, la plataforma de modelo
independiente, es posible, al principio, para generar un
programa de trabajo sin intervención manual.

Tipos de modelo
²Un modelo independiente de la computación (CIM)
²Estos importantes modelos de dominio de las abstracciones que se
utilizan en un sistema. CIMs a veces se llaman modelos de dominio.
²Un modelo independiente de la plataforma (PIM)
²Estos modelo de la operación del sistema sin referencia a su
aplicación. El PIM se describe generalmente usando modelos UML que
muestran la estructura del sistema estático y cómo responde a
acontecimientos externos e internos.
²Modelos específicos de plataforma (PSM)
²Estos son transformaciones de el modelo independiente de la
plataforma con un PSM separado para cada plataforma de
aplicaciones. En principio, puede haber capas de PSM, con cada capa
de la adición de algún detalle específico de la plataforma.

Transformaciones MDA
48

Plataforma múltiple- modelos específicos
49

Métodos ágiles y MDA
²Los desarrolladores de MDA afirman que se pretende
apoyar un enfoque iterativo para el desarrollo y por lo tanto
puede ser utilizado dentro de los métodos ágiles.
²La noción de modelado amplio por adelantado contradice
las ideas fundamentales en el manifiesto ágil y sospecho
que pocos desarrolladores ágiles se sientan cómodos con
la ingeniería dirigida por modelos.
²Si las transformaciones pueden ser completamente
automatizadas y un programa completo generado a partir
de un PIM, entonces, en principio, la MDA se podrían
utilizar en un proceso de desarrollo ágil como sin la
codificación separada que se requeriría.

UML ejecutable
²La idea fundamental detrás de la ingeniería dirigida por
modelos es que la transformación de los modelos
completamente automatizado que en el código debería ser
posible.
²Esto es posible usando un subconjunto de UML 2,
llamado ejecutable UML o xUML.

Características del ejecutable UML
²Para crear un subconjunto de UML ejecutable, el número de tipos de
modelo, por tanto, se ha reducido drásticamente para estos 3 tipos
principales :
²Modelos de dominio que identifican las principales preocupaciones
en un sistema. Ellos se definen mediante diagramas de clases UML e
incluyen objetos, atributos y asociaciones.
²Modelos de clase en el que se definen las clases, junto con sus
atributos y operaciones.
²Modelos de Estado en el que un diagrama de estado se asocia a
cada clase y se utiliza para describir el ciclo de vida de la clase.
²El comportamiento dinámico del sistema se puede especificar de
forma declarativa usando el lenguaje de restricción objeto (OCL), o
puede expresarse utilizando un lenguaje de acción de UML.

Puntos clave
²Se utilizan modelos points Behavioral clave para describir el
comportamiento dinámico de un sistema de ejecución. Este
comportamiento puede modelarse desde la perspectiva de los datos
procesados por el sistema, o por los acontecimientos que estimulan
respuestas de un sistema.
²Diagramas de actividad se pueden utilizar para modelar el
tratamiento de los datos, donde cada actividad representa una etapa
del proceso.
²Diagramas de estado se utilizan para modelar el comportamiento de
un sistema en respuesta a eventos internos o externos.
²Ingeniería dirigida por modelos es un enfoque para el desarrollo de
software en el que un sistema se representa como un conjunto de
modelos que se puede transformar automáticamente código
ejecutable.

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